Qu'est-ce qu'une métaphase?
La métaphase est l'une des étapes de la mitose et de la méiose, qui sont les deux types de division cellulaire. Au cours de la mitose, des cellules génétiquement identiques au parent ou aux clones sont produites. Il est utilisé pour la reproduction asexuée, la croissance d'organismes multicellulaires, ainsi que pour la réparation et le remplacement des tissus endommagés. La méiose est la division cellulaire utilisée pour produire des cellules destinées à la reproduction sexuée. La mitose se produit dans toutes les cellules, tandis que la méiose ne se produit que dans les organes sexuels d'un organisme, par exemple les testicules et les ovaires de mammifères ou les ovaires et les anthères de plantes à fleurs.
La mitose et la méiose sont des processus continus, mais ils sont décrits comme une série d'étapes. Au cours de la mitose, il existe quatre étapes - prophase, métaphase, anaphase et télophase, qui se produisent dans cet ordre. La méiose a deux divisions, la méiose I et la méiose II, chacune composée des quatre mêmes étapes que la mitose. Il existe une étape supplémentaire pour les deux processus appelée interphase. L'interphase se produit avant les étapes de division et c'est lorsque les cellules se développent et se préparent à se diviser en répliquant leur ADN.
Toutes les cellules ont un cycle cellulaire qui commence quand elles ont été produites par la division cellulaire et se termine quand elles se divisent pour produire des cellules identiques. La mitose correspond à la période de la division cellulaire et le reste du cycle cellulaire est en interphase. L'interphase est communément appelée phase de repos, mais c'est une période de grande activité cellulaire. Au cours de cette phase, la cellule se développe et produit des organites et des protéines. L'ADN dans le noyau est répliqué en préparation de la mitose et il continue de croître et de produire des organites en double.
Pendant la prophase, les chromosomes du noyau deviennent plus courts et plus épais, se condensent et deviennent visibles. Chaque chromosome semble avoir deux chromatides reliées par un centromère. Les centrioles se forment et se déplacent vers les extrémités opposées des cellules où les microtubules se développent pour former une structure en forme d'étoile appelée astre. Certaines des microtubules, ou fibres fusiformes, traversent la cellule de bout en bout pour former le fuseau. Enfin, le nucléole et la membrane nucléaire se décomposent pour laisser les chromosomes flotter librement dans le cytoplasme.
La prochaine étape de la division après la prophase est la métaphase. Au cours de cette étape, les chromosomes s'alignent au milieu de la cellule. Chacun des chromosomes est attaché à une fibre fusiforme à leur centromère. Les chromatides sont ensuite légèrement écartées à cause de la contraction des microtubules. Anaphase puis télophase succèdent à la métaphase.
Au cours de l'anaphase, les fibres du fuseau sont complètement contractées, de sorte que les chromatides séparées de chaque chromosome sont entraînées de part et d'autre de la cellule. Une fois que les chromatides atteignent les pôles de la cellule, une nouvelle membrane nucléaire se forme autour d'eux, indiquant le début de la télophase. Les fibres du fuseau se décomposent, les chromosomes se déroulent et s'allongent, le nucléole se reforme et, finalement, la cellule se divise en deux mettant fin à la division mitotique.
La méiose est semblable à la mitose, mais deux divisions ont lieu. Elle implique la division des chromosomes suivie de deux divisions du noyau et de la cellule. La méiose I diffère de la mitose pendant la prophase, mais la méiose II est une division mitotique typique, comme décrit ci-dessus. Le résultat final de la méiose est quatre nouvelles cellules qui possèdent la moitié de l'information génétique de la cellule mère.
La principale différence de la méiose I se produit pendant la prophase I lorsque les paires de chromosomes se rejoignent pour former un bivalent au lieu que chaque chromosome forme une chromatide. Au cours de la métaphase I, les bivalents s'alignent au hasard au milieu de la cellule pour être séparés. Cette orientation aléatoire conduit à une augmentation de la variété génétique. Chaque chromosome de la paire a des gènes qui déterminent les mêmes caractéristiques, mais ils ne sont pas toujours le même gène. La distribution aléatoire et l'assortiment indépendant suivant des chromosomes créent de nouvelles combinaisons génétiques dans les cellules.
Les chromosomes sont tirés aux extrémités opposées de la cellule pendant l'anaphase I et une membrane nucléaire se forme autour d'eux dans la télophase I. Les deux cellules résultantes ont maintenant la moitié moins de matériel génétique que la cellule mère. La méiose II suit le même processus que la mitose, où les chromosomes forment une paire de chromatides reliées par un centromère. Ils s'alignent le long du centre de la cellule et sont tirés par leurs centromères aux extrémités opposées de la cellule. Une fois qu’ils ont atteint les pôles, la division cellulaire s’achève, donnant lieu à quatre nouvelles cellules, chacune contenant la moitié du matériel génétique de la cellule d’origine.